Etude du mode d’adsorption des hydrocarbures polycycliques aromatiques sur les amiantes. Cas du phénanthrène

Laboratoire de Chimie des Solides (ER 133 CNRS) Université P. et M. Curie, 4 place Jussieu, 75230 Paris, Cedex 05, France.

Résumé

Ce sujet s’inscrit dans le cadre d’une étude sur les mécanismes rendant compte des effets de synergie entre hydrocarbures polycycliques aromatiques et amiantes dans les cancers bronchopulmonaires.

Dissous dans des solvants organiques, le phénanthrène s’adsorbe très facilement sur les amiantes. Les isothermes révèlent la formation successive d’une monocouche puis d’une bicouche, les molécules s’adsorbant sur la tranche avec des interactions latérales entre elles.

L’élimination de l’eau et/ou de l’oxygène du substrat et du solvant augmente le pouvoir d’adsorption des amiantes pour le phénanthrène. Par contre l’alumine et la silice alumine révèlent une adsoption très faible.

Les sites actifs sont des sites donneurs d’un ou deux électrons. Le rôle des solvants, les affinités du phénanthrène pour les différents amiantes et pour la magnésie sont discutés.

Abstract

The study of mechanism of adsorption of polynuclear aromatic hydrocarbons (PAH) on asbestos, has been entered upon within the framework of our research on the synergistic effects between these materials in the induction of bronchopulmonary cancers.

Phenanthrene has been used as a model molecule of PAH. Dissolved in different organic solvents, its adsorption has been studied on chrysotile, amosite and crocidolite, as well as on powders : silica-alumina, alumina and magnesia.

The adsorption isotherms on asbestos reveal a strong affinity between asbestos and phenanthrene with some S-type curves presenting steps meaning a monolayer and afterwards a second layer. The molecules are adsorbed “end on” with lateral interactions between them.

The elimination of water and/or oxygen of substrate and solvent increases the ability of adsorption of asbestos.

The active sites are characterized as donors of one and/or two electrons (basic). Also, the adsorption is very weak or null on the acidic solids (silica-alumina, alumina) but is detected on magnesia (basic solid). The apparent affinities of phenanthrene for the solids under study decreased from crocidolite and amosite, then chrysotile and finally magnesia, respectively. These affinities allow to consider asbestos as the most effective mineral pollutant for introducing the adsorbed PAH in pulmonary medium.